DE10123613B4

DE10123613B4 - clutch drum

Info

Publication number: DE10123613B4
Application number: DE10123613A
Authority: DE
Inventors: Ikuo Neyagawa Murata
Original assignee: Exedy Corp
Current assignee: Exedy Corp
Priority date: 2000-05-26
Filing date: 2001-05-15
Publication date: 2006-09-21
Anticipated expiration: 2021-05-16
Also published as: US20010047917A1; KR20010107584A; US6523663B2; JP4054512B2; DE10123613A1; JP2001336545A

Abstract

Kupplungstrommel, welche eine Vielzahl von Kupplungsplatten aufnimmt, umfassend:
– einen Eingangsteil (24, 20, 22), welcher zur Aufnahme eines Eingangsdrehmoments ausgelegt ist;
– einen zylindrischen Teil (23), welcher fest mit dem Eingangsteil verbunden ist, wobei der zylindrische Teil (23) eine Innenfläche und eine Außenfläche mit einer Vielzahl von ersten Aussparungen (37) und einer Vielzahl von zweiten Aussparungen (27) aufweist, wobei der zylindrische Teil Zahnlückengrunde (35) aufweist, welche an seiner Innenfläche ausgebildet sind; und
– eine Vielzahl von Zähnen (25), welche in Umfangsrichtung um die Innenfläche des zylindrischen Teils (23) durch die Vielzahl von Zahnlückengrunden (35) voneinander beabstandet ist, wobei jeder der Vielzahl von Zähnen (25) eine innere Endfläche mit einer zweiten Aussparung (27) und ein Paar von Zahnflanken (31) aufweist, welche an beiden in Rotationsrichtung gerichteten Seiten der inneren Endflächen angeordnet sind;
– wobei die ersten Aussparungen (37) an Bereichen der Außenfläche des zylindrischen Teils (23) gebildet...Clutch drum accommodating a plurality of clutch plates, comprising:
- An input part (24, 20, 22) which is designed to receive an input torque;
- a cylindrical part (23) which is fixedly connected to the input part, wherein the cylindrical part (23) has an inner surface and an outer surface with a plurality of first recesses (37) and a plurality of second recesses (27), wherein the cylindrical part tooth space bottom (35) which are formed on its inner surface; and
A plurality of teeth (25) circumferentially spaced about the inner surface of the cylindrical portion (23) by the plurality of tooth spaces (35), each of the plurality of teeth (25) having an inner end surface with a second recess (Fig. 27) and a pair of tooth flanks (31) disposed on both rotationally-directed sides of the inner end surfaces;
- Wherein the first recesses (37) formed on areas of the outer surface of the cylindrical part (23) ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Kupplungstrommel nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine solche Kupplungstrommel ist beispielsweise aus der JP 04-125317 A bekannt.The The present invention generally relates to a clutch drum The preamble of claim 1. Such a clutch drum is For example, from JP 04-125317 A known.

Getriebe, welche in Automatikfahrzeugen verwendet werden, sind häufig mit Nass-Lamellenkupplungen ausgestattet. Lamellenkupplungen weisen üblicherweise eine Kupplungstrommel, einen Kolben, eine Vielzahl von Antriebsplatten, eine Vielzahl von angetriebenen Platten und ein Ausgangselement auf. Die Kupplungstrommel ist ein zylindrisches Element mit einem offenen Ende und einem anderen, im Wesentlichen geschlossenen Ende. Die Kupplungstrommel ist fest mit einer Eingangswelle gekoppelt, welche Drehmoment von einem Motor aufnimmt. Der Kolben ist derart angeordnet, dass er sich frei in axialer Richtung innerhalb der Kupplungstrommel bewegen kann. Die Antriebsplatten und die angetriebenen Platten sind innerhalb der Kupplungstrommel derart angeordnet, dass sie in Axialrichtung alternieren. Die Antriebsplatten sind derart an die innere Umfangsfläche der Kupplungstrommel angepasst, dass sie frei in Axialrichtung bewegbar sind, aber keine Relativrotation ausführen können. Die angetriebenen Platten sind an die Außenfläche des Ausgangselements in einer derartigen Weise angepasst, dass sie frei in Axialrichtung bewegbar sind, aber keine Relativrotation ausführen können.Transmission, which are used in automatic vehicles, are often with Wet multi-plate clutches equipped. Multi-disc clutches usually have a clutch drum, a piston, a plurality of drive plates, a plurality of driven plates and an output element on. The clutch drum is a cylindrical element with a open end and another, essentially closed end. The clutch drum is fixedly coupled to an input shaft, which receives torque from a motor. The piston is like that arranged so that it is free in the axial direction within the Clutch drum can move. The drive plates and the driven ones Plates are arranged inside the clutch drum such that they alternate in the axial direction. The drive plates are like this to the inner peripheral surface the clutch drum adapted to move freely in the axial direction are, but can not perform a relative rotation. The driven plates are to the outer surface of the output element adapted in such a way that it is free in the axial direction are movable, but can not perform relative rotation.

Wenn sich bei dieser Art von Lamellenkupplung die Kupplung im Eingriffszustand befindet, wird dem Kolben ein Hydraulikdruck zugeführt, um den Kolben in Axialrichtung durch das Betriebsfluid zu bewegen. Dadurch werden die Antriebsplatten und die angetriebenen Platten durch den Kolben gegeneinander gedrückt.If In this type of multi-plate clutch, the clutch in the engaged state is located, a hydraulic pressure is supplied to the piston to to move the piston in the axial direction by the operating fluid. This will drive the plates and the driven plates pressed against each other by the piston.

Somit können die Antriebsplatten und die angetriebenen Platten als eine gemeinsame Einheit gedreht werden und Drehmoment wird vom Motor auf das Getriebe übertragen. Insbesondere wird das Drehmoment des Motors auf das Getriebe über die folgenden Komponenten in ihrer aufgeführten Reihenfolge übertragen: Eingangswelle, Kupplungstrommel, Antriebsplatten, angetriebene Platten und Ausgangselement.Consequently can the drive plates and the driven plates as a common Unit are rotated and torque is transmitted from the engine to the transmission. In particular, the engine torque is applied to the transmission via the following Components listed in their Transfer order: Input shaft, clutch drum, drive plates, driven plates and output element.

Die Kupplungstrommel in dieser Art von Lamellenkupplung weist im Allgemeinen einen zylindrischen Teil mit einer Vielzahl von Zähnen auf, welche an der Innenseite des zylindrischen Teils gebildet sind. Die Vielzahl von Zähnen ist an die Außenseite der Antriebsplatten angepasst. Die Antriebsplatten können sich frei in Axialrichtung bewegen, aber können sich nicht bezüglich des zylindrischen Teils drehen.The Clutch drum in this type of multi-plate clutch points in general a cylindrical part with a multitude of teeth on, which are formed on the inside of the cylindrical part. The variety of teeth is on the outside of the Adapted drive plates. The drive plates are free in the axial direction move, but can not referring to of the cylindrical part.

Da die Vielzahl von Zähnen in dieser Art von Kupplungstrommel derart gebildet sind, dass sie nach innen von der Innenseite des zylindrischen Teils vorstehen, ist die Trommel an den Bereichen dicker, an denen die Zähne gebildet sind. Dementsprechend ist das Gesamtgewicht der Kupplungstrommel entsprechend dem Gewicht der Zähne vergrößert. Eine schwere Kupplungstrommel kann jedoch Schwierigkeiten während des Schaltens verursachen, da mehr Zeit zum Anhalten der Rotation der Kupplungstrommel notwendig ist. Um dieses Problem zu lösen, wurden schon Kupplungstrommeln vorgeschlagen, welche versuchen, das Gewicht durch Eliminieren des gesamten Materials mit Ausnahme des Materials, welches die Flächen der Vielzahl von Zähnen bildet, zu reduzieren, wie in den 4 und 5 gezeigt.Since the plurality of teeth are formed in this type of clutch drum so that they project inwardly from the inside of the cylindrical part, the drum is thicker at the areas where the teeth are formed. Accordingly, the total weight of the clutch drum is increased according to the weight of the teeth. However, a heavy clutch drum may cause difficulties during shifting, because more time is required to stop the rotation of the clutch drum. In order to solve this problem, clutch drums have been proposed which try to reduce the weight by eliminating the entire material except the material constituting the surfaces of the plurality of teeth, as in FIGS 4 and 5 shown.

Wie in 4 gezeigt, ist die Kupplungstrommel 15' am außenseitigen Bereich des Zahnes 25' tief ausgespart. Obwohl das Gewicht der Kupplungstrommel 15' verringert wurde, sind die mechanischen Verluste groß, da sich der (Hin- und Her-) Bewe gungswiderstand zwischen der Kupplungstrommel 15' und dem an ihrer Außenseite angeordneten Betriebsfluid vergrößert, wenn die Kupplungstrommel 15' rotiert.As in 4 shown is the clutch drum 15 ' on the outside area of the tooth 25 ' deep recessed. Although the weight of the clutch drum 15 ' has been reduced, the mechanical losses are large, since the (reciprocal) movement resistance between the clutch drum 15 ' and the operating fluid disposed on its outside increases when the clutch drum 15 ' rotates.

Andererseits, wie in 5 gezeigt, ist das Gesamtgewicht der Kupplungstrommel 15'' ebenfalls verringert, wenn nur die Zahnflanken an der Kupplungstrommel 15'' gebildet sind. Jedoch ist die mechanische Festigkeit der Kupplungstrommel 15'' verringert, da die Mehrheit jeder Zähne 25'' durch dünnwandige Vorsprünge gebildet ist. Genauer kann eine ausreichende Festigkeit gegenüber Belastungen, welche durch die Antriebsplatten in Rotationsrichtung ausgeübt werden, nicht sichergestellt werden.On the other hand, as in 5 shown is the total weight of the clutch drum 15 '' also reduced, if only the tooth flanks on the clutch drum 15 '' are formed. However, the mechanical strength of the clutch drum 15 '' decreases as the majority of every tooth 25 '' is formed by thin-walled projections. More specifically, sufficient strength against stresses exerted by the drive plates in the direction of rotation can not be ensured.

Aus der JP 04125317 A ist eine Kupplungstrommel bekannt, welche erste Aussparungen an einer Außenseite der Kupplungstrommel und zweite Aussparungen auf nach innen gerichteten Zähnen aufweist. Dabei werden aufgrund der ersten und zweiten Aussparung jedoch erhöhte Strömungsverluste insbesondere in Umfangsrichtung erzeugt.From the JP 04125317 A For example, a clutch drum is known which has first recesses on an outer side of the clutch drum and second recesses on inwardly directed teeth. However, due to the first and second recesses, however, increased flow losses, in particular in the circumferential direction, are generated.

Daher besteht eine Notwendigkeit für eine Kupplungstrommel, welche die oben erläuterten Probleme im Stand der Technik überwindet. Die vorliegende Erfindung richtet sich auf diese Notwendigkeit im Stand der Technik sowie auch weitere Notwendigkeiten, welche für den Fachmann aus der vorliegenden Offenbarung ersichtlich sind.Therefore there is a need for a clutch drum, which the above-mentioned problems in the state of Technology overcomes. The present invention addresses this need in the art State of the art as well as other needs, which for the expert can be seen from the present disclosure.

Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kupplungstrommel bereitzustellen, bei der das Gewicht der Kupplungstrommel verringert ist, während die mechanischen Verluste der Kupplungstrommel beherrschbar sind.It is therefore an object of the present invention to provide a clutch drum, in the weight of the clutch drum is reduced, while the mechanical losses of the clutch drum are manageable.

Diese Aufgabe wird durch eine Kupplungstrommel mit den Merkma len des Anspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.These Task is by a clutch drum with the Merkma len of the claim 1 solved. The under claims have advantageous developments of the invention to the content.

Die erfindungsgemäße Kupplungstrommel nimmt eine Vielzahl von Kupplungsplatten auf. Die Kupplungstrommel umfasst einen zylindrischen Teil und eine Vielzahl von Zähnen, welche in Umfangsrichtung an der Innenseite des zylindrischen Teils angeordnet sind und sich in Axialrichtung erstrecken. Die Vielzahl von Zähnen weist jeweils eine innere Umfangsfläche sowie Zahnflanken an beiden Seiten in Rotationsrichtung auf und der zylindrische Teil weist Zahnlückengrunde an seiner Innenfläche zwischen der Vielzahl von Zähnen in Rotationsrichtung auf. Erste Aussparungen sind an den Bereichen der Außenfläche des zylindrischen Teils gebildet, welche der Vielzahl der Zähne entsprechen, und zweite Aussparungen sind an den Innenflächen der Vielzahl der Zähne gebildet.The clutch drum according to the invention increases a variety of clutch plates on. The clutch drum comprises a cylindrical part and a plurality of teeth, which in the circumferential direction are arranged on the inside of the cylindrical part and themselves extend in the axial direction. The plurality of teeth each have an inner peripheral surface as well Tooth flanks on both sides in the direction of rotation and the cylindrical Part has tooth gap reason on its inner surface between the multiplicity of teeth in the direction of rotation. First recesses are at the areas the outer surface of the formed cylindrical part corresponding to the plurality of teeth, and second recesses are formed on the inner surfaces of the plurality of teeth.

Wenn sich die Kupplung im Eingriffszustand befindet, bewegen sich bei dieser Kupplungstrommel die Vielzahl von Kupplungsplatten in Axialrichtung, wobei sie durch die Vielzahl der Zähne geführt werden und gegeneinander drücken. Dadurch kann Drehmoment zwischen der Vielzahl der Kupplungsplatten übertragen werden. Weiterhin weist die Vielzahl der Zähne eine größere Wandstärke als die herkömmlichen Kupplungstrommeln auf, da die ersten Aussparungen und die zweiten Aussparungen, welche jedem der Vielzahl der Zähne entsprechen, an der Außenfläche und der Innenfläche des zylindrischen Teils gebildet sind.If when the clutch is in the engaged state, move this clutch drum the plurality of clutch plates in the axial direction, taking she through the variety of teeth guided be and push against each other. Thereby, torque can be transmitted between the plurality of clutch plates become. Furthermore, the plurality of teeth has a greater wall thickness than the conventional Clutch drums on because the first recesses and the second Recesses corresponding to each of the plurality of teeth on the outer surface and the inner surface of the cylindrical part are formed.

Da Aussparungen sowohl an der Außenfläche als auch der Innenfläche des zylindrischen Teils gebildet sind, kann hiermit die gewünschte Gewichtsverringerung erreicht werden, selbst wenn die ersten und zweiten Aussparungen jeweils relativ klein sind. Desweiteren können die mechanischen Verluste an der Außenfläche des zylindrischen Teils verringert werden und eine ausreichende mechanische Festigkeit kann für die Kupplungstrommel an der Innenfläche des zylindrischen Teils erhalten werden.There Recesses both on the outside surface as also the inner surface are formed of the cylindrical part, hereby the desired weight reduction be achieved even if the first and second recesses each are relatively small. Furthermore, the mechanical losses on the outside surface of the cylindrical part can be reduced and sufficient mechanical Strength can for the clutch drum on the inner surface of the cylindrical part to be obtained.

Weiterhin weist die oben beschriebene Kupplungstrommel zweite Aussparungen auf, welche derart gebildet sind, dass sie sanft bzw. allmählich in die Innenfläche der Zähne übergehen. Hierdurch wird eine ausreichende mechanische Festigkeit für die Kupplungstrommel sichergestellt, da die Wandstärke der Zähne sanft bzw. allmählich in Umfangsrichtung variiert. Darüberhinaus sind die ersten Aussparungen derart gebildet, dass sie sanft bzw. allmählich in die Außenfläche des zylindrischen Teils übergehen. Hierdurch wird der (Hin- und Her-) Bewegungswiderstand zwischen der Außenfläche des zylindrischen Teils und dem Betriebsfluid verringert und mechanische Verluste können verringert werden.Farther For example, the clutch drum described above has second recesses which are formed so that they gently or gradually into the palm go over the teeth. This will provide sufficient mechanical strength for the clutch drum ensured, as the wall thickness the teeth gently or gradually varies in the circumferential direction. Furthermore the first recesses are formed so that they are gentle or gradually in the outer surface of the go over the cylindrical part. As a result, the (reciprocating) movement resistance between the outer surface of the reduced cylindrical part and the operating fluid and mechanical Losses can be reduced.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der kürzeste Abstand zwischen der ersten Aussparung und einem Umfangsrand der Innenfläche der Vielzahl der Zähne länger als der kürzeste Abstand zwischen der ersten Aussparung und der zweiten Aussparung.According to one Another aspect of the present invention is the shortest distance between the first recess and a peripheral edge of the inner surface of Variety of teeth longer as the shortest Distance between the first recess and the second recess.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Referenzquerschnittsbereich S als ein Flächenbereich eines Querschnitts definiert, welcher durch einen Außenbogen abgegrenzt ist, welcher die Zahnlückengrunde in Umfangsrichtung verbindet, einen Innenbogen abgegrenzt, welcher die innersten Ränder der Vielzahl von Zähnen in Umfangsrichtung verbindet und Linien abgegrenzt, welche durch Verlängerung der Zahnflanken jedes Zahns erhalten werden. Ein Querschnittsbereich S1 ist als ein Flächenbereich eines Querschnitts definiert, welcher durch die erste Aussparung und den Außenbogen abgegrenzt ist. Das Verhältnis des Querschnittsbereichs S1 zum Refe renzquerschnittsbereich S ist größer als oder gleich 0,05 und kleiner als oder gleich 0,40 für jeden Zahn.According to one Another aspect of the present invention is a reference cross-sectional area S as a surface area a cross-section defined by an outer arch is delimited, which the Zahnlückengrunde in the circumferential direction connects, an inner arc delimited, which the innermost edges of Variety of teeth connects in the circumferential direction and delimited lines, which by renewal the tooth flanks of each tooth are preserved. A cross-sectional area S1 is considered a surface area a cross section defined by the first recess and the outside arch is delimited. The relationship of the cross-sectional area S1 to the reference cross-sectional area S is S greater than or equal to 0.05 and less than or equal to 0.40 for each Tooth.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Querschnittsbereich S2 als ein Flächenbereich eines Querschnitts definiert, welcher durch die zweiten Aussparungen und den Innenbogen abgegrenzt ist. Das Verhältnis des Querschnittsbereichs S2 zum Referenzquerschnittsbereich S ist größer als oder gleich 0, 05 und kleiner als oder gleich 0, 30 für jeden Zahn.According to one Another aspect of the present invention is a cross-sectional area S2 as a surface area a cross section defined by the second recesses and the inner arc is delineated. The ratio of the cross-sectional area S2 to the reference cross-sectional area S is greater than or equal to 0, 05 and less than or equal to 0, 30 for every tooth.

Diese und weitere Ziele, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung verständlicher. In der Zeichnung ist:These and other objectives, features, aspects and advantages of the present invention The invention will become apparent to those skilled in the art from the following detailed Description in conjunction with the drawing more understandable. In the drawing is:

1 eine vertikale Querschnittsansicht einer Lamellenkupplung, welche eine Kupplungstrommel gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aufweist; 1 a vertical cross-sectional view of a multi-plate clutch having a clutch drum according to a first embodiment of the present invention;

2 eine perspektivische Teilansicht der in 1 gezeigten Kupplungstrommel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 2 a partial perspective view of in 1 shown clutch drum according to the first embodiment of the present invention;

3 eine Teilseitenschnittansicht der in den 1 und 2 gezeigten Kupplungstrommel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 3 a partial side sectional view of the in 1 and 2 shown clutch drum according to the first embodiment of the present invention;

4 eine Teilseitenansicht einer herkömmlichen Kupplungstrommel und 4 a partial side view of a conventional clutch drum and

5 eine Teilseitenansicht einer anderen Art einer herkömmlichen Kupplungstrommel. 5 a partial side view of another type of conventional clutch drum.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Figuren ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.following will be a preferred embodiment with reference to the figures of the present invention.

In 1 ist eine Lamellenkupplung 3 mit einer Kupplungstrommel 15 gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Lamellenkupplung 3 ist innerhalb eines Kupplungsgehäuses 7 aufgenommen und mit der Kupplungstrommel 15, einer Vielzahl von Kupplungsplatten 17, einer Vielzahl von Kupplungsscheiben 18, einem Kolben 28 und einem Ausgangselement 16 ausgestattet.In 1 is a multi-plate clutch 3 with a clutch drum 15 represented according to the present invention. The multi-plate clutch 3 is inside a clutch housing 7 recorded and with the clutch drum 15 , a variety of clutch plates 17 , a variety of clutch discs 18 , a piston 28 and an output element 16 fitted.

Die Kupplungstrommel 15 ist ein im Allgemeinen zylindrisches Element, welches im Wesentlichen zu einem Ende offen ist und zum anderen Ende im Wesentlichen geschlossen ist. Die Kupplungstrommel 15 weist einen Verbindungsteil 24, einen Nabenwulstteil 20, einen scheibenförmigen radialen Wandbereich 22, eine Vielzahl von Zähnen 25 und einen zylindrischen Teil 23 auf. Der Verbindungsteil 24 weist eine Innenkeilverzahnung auf, welche sich mit einer Außenkeilverzahnung im Eingriff, welche an einer Außenseite einer Eingangswelle 1 gebildet ist, die sich vom Motor her erstreckt (nicht gezeigt). Der Nabenwulstteil 20 ist derart abgestützt, dass er frei drehbar um einen Abstützteil 21 ist, welcher an einem inneren Teil des Kupplungsgehäuses 7 gebildet ist, sodass er in Richtung der Ausgangsseite vorsteht. Die Außenseite des Nabenwulstteils 20 stützt ein Federhalteelement 45 und eine Rückstellfeder 47 ab. Die Rückstellfeder 47 ist in einem zusammengedrückten Zustand zwischen dem Federhalteelement 45 und dem Kolben 28 angeordnet. Die Zähne 25 sind vorstehende Bereiche, welche derart gebildet sind, dass sie vom zylindrischen Teil 23 nach innen vorstehen und sich in Axialrichtung erstrecken. Die Zähne 25 sind einander benachbart in Umfangsrichtung angeordnet. Die Außenteile bzw. -umfänge der Kupplungsplatten 17 passen mit den Zähnen 25 des zylindrischen Teils 23 zusammen.The clutch drum 15 is a generally cylindrical member which is substantially open at one end and substantially closed at the other end. The clutch drum 15 has a connecting part 24 , a hub bead part 20 , a disc-shaped radial wall portion 22 , a variety of teeth 25 and a cylindrical part 23 on. The connecting part 24 has an internal spline, which engages with an external spline, which on an outer side of an input shaft 1 is formed, which extends from the engine ago (not shown). The hub bead part 20 is supported so that it is freely rotatable about a support part 21 which is on an inner part of the clutch housing 7 is formed so that it protrudes in the direction of the output side. The outside of the hub bead part 20 supports a spring retaining element 45 and a return spring 47 from. The return spring 47 is in a compressed state between the spring holding member 45 and the piston 28 arranged. The teeth 25 are projecting portions formed so as to be from the cylindrical part 23 project inward and extend in the axial direction. The teeth 25 are arranged adjacent to each other in the circumferential direction. The outer parts or circumferences of the clutch plates 17 fit with your teeth 25 of the cylindrical part 23 together.

Die Kupplungsplatten 17 und die Kupplungsscheiben 18 sind innerhalb der Kupplungstrommel 15 derart angeordnet, dass sie in Axialrichtung alternieren. Die Außenumfänge der Kupplungsplatten 17 weisen eine Vielzahl von daran gebildeten Zähnen auf. Diese Zähne der Kupplungsplatten 17 passen mit den Zähnen 25 der Kupplungstrommel 15 zusammen, sodass die Kupplungsplatten 17 sich frei in Axialrichtung bewegen können, aber nicht relativ zur Kupplungstrommel 15 drehen können. Die Innenteile oder -umfänge der Kupplungsscheiben 18 passen mit den Außenumfängen des Ausgangselements 16 zusammen, sodass die Kupplungsscheiben 18 sich frei in Axialrichtung bewegen können, aber sich nicht relativ zum Ausgangselement 16 drehen können.The coupling plates 17 and the clutch discs 18 are inside the clutch drum 15 arranged so that they alternate in the axial direction. The outer peripheries of the clutch plates 17 have a plurality of teeth formed thereon. These teeth of the clutch plates 17 fit with your teeth 25 the clutch drum 15 together so that the clutch plates 17 can move freely in the axial direction, but not relative to the clutch drum 15 can turn. The internal parts or circumferences of the clutch discs 18 fit with the outer circumferences of the output element 16 together so that the clutch discs 18 can move freely in the axial direction, but not relative to the starting element 16 can turn.

Der Kolben 28 ist zwischen dem scheibenförmigen radialen Wandteil 22 der Kupplungstrommel 15 und dem Ausgangselement 16 in einer derartigen Weise angeordnet, dass er frei in Axialrichtung bewegbar ist. Eine Druckfläche 28a ist an der Ausgangsseite (linke Seite in 1) des Außenseitenteils des Kolbens 28 gebildet, um die benachbarte Kupplungsplatte 17 zu drücken. Eine Betriebsfluidkammer 30 ist zwischen dem Kolben 28 und der Kupplungstrommel 15 gebildet. Die Betriebsfluidkammer 30 nimmt ein unter Druck stehendes Betriebsfluid auf, um den Kolben 28 in Richtung der Ausgangsseite zu drücken. Die Betriebsfluidkammer 30 ist mit einem Hydraulikdruck-Steuerungsmechanismus (nicht gezeigt) über einen Fluiddurchlass 32 verbunden, welcher im Innenteil des Kupplungsgehäuses 7 gebildet ist.The piston 28 is between the disc-shaped radial wall part 22 the clutch drum 15 and the output element 16 arranged in such a way that it is freely movable in the axial direction. A printing surface 28a is on the output side (left side in 1 ) of the outer side part of the piston 28 formed around the adjacent coupling plate 17 to press. An operating fluid chamber 30 is between the piston 28 and the clutch drum 15 educated. The operating fluid chamber 30 receives a pressurized operating fluid to the piston 28 towards the exit side. The operating fluid chamber 30 is with a hydraulic pressure control mechanism (not shown) via a fluid passage 32 connected, which in the inner part of the coupling housing 7 is formed.

Das Ausgangselement 16 ist vorzugsweise ein ringförmiges Element, weiches am Innenumfang der Kupplungsplatten 17 und der Kupplungsscheiben 18 angeordnet ist. Wie vorher erwähnt, passen die Kupplungsscheiben 18 mit dem Außenumfang des Ausgangselements 16 zusammen. Der Außenumfang der Ausgangswelle 2, welche sich vom Getriebe (nicht gezeigt) her erstreckt, passt mit dem Innenumfang des Ausgangselements 16 in einer derartigen Weise zusammen, dass sie frei in Axialrichtung bewegbar ist, aber nicht relativ zum Ausgangselement 16 gedreht werden kann.The starting element 16 is preferably an annular member, soft on the inner periphery of the clutch plates 17 and the clutch discs 18 is arranged. As previously mentioned, the clutch discs fit 18 with the outer periphery of the output element 16 together. The outer circumference of the output shaft 2 , which extends from the transmission (not shown), fits with the inner periphery of the output member 16 in such a way that it is freely movable in the axial direction, but not relative to the output element 16 can be turned.

Nachfolgend wird die Kupplungstrommel 15 im Detail beschrieben. Der Schwerpunkt der nachfolgenden Beschreibung liegt auf dem zylindrischen Teil 23 und den Zähnen 25 der Kupplungstrommel 15. Wie vorher erwähnt, weist die Kupplungstrommel 15 die Zähne 25 auf, um den zylindrischen Teil 23 mit den Kupplungsplatten 17 zu verbinden.The following is the clutch drum 15 described in detail. The focus of the following description is on the cylindrical part 23 and the teeth 25 the clutch drum 15 , As previously mentioned, the clutch drum 15 the teeth 25 on to the cylindrical part 23 with the coupling plates 17 connect to.

Wie in den 2 und 3 gezeigt, sind die Zähne 25 in Umfangsrichtung in einer Vielzahl von Positionen derart angeordnet, dass sich die Zähne 25 in Axialrichtung erstrecken und benachbart zueinander in Umfangsrichtung ausgerichtet sind. Jede der Innenflächen der Zähne 25 ist mit einer inneren Aussparung 27 (zweite Aussparung) versehen, welche derart gebildet ist, dass sie sich in Axialrichtung erstreckt. Jede der inneren Aussparungen 27 ist eine in Axialrichtung verlaufende Nut mit einer gebogenen (konkaven) Fläche. Jede der Innenflächen der Zähne 25 weist weiterhin ein Paar von Zahnspitzen 29 auf, welche an beiden in Rotationsrichtung gerichteten Seiten der entsprechenden inneren Aussparung 27 gebildet sind. Vorzugsweise verlaufen die Zahnspitzen 29 längs in Axialrichtung und weisen eine konvex gebogene Oberfläche auf. Die innere Aussparung 27 und die Zahnspitzen 29 jedes Zahnes 25 gehen sanft bzw. allmählich (keine Ecken oder abrupte Änderungen in der Richtung) in Rotationsrichtung ineinander über. Mit anderen Worten: Die Konkavitäten der inneren Aussparungen 27 gehen sanft in die Konvexität der Zahnspitzen 29 durch bogenförmige Übergangsflächen ineinander über, welche frei von jeglichen Ecken, abrupten Richtungsänderungen und/oder flachen, ebenen Flächen sind.As in the 2 and 3 shown are the teeth 25 arranged circumferentially in a plurality of positions such that the teeth 25 extend in the axial direction and are aligned adjacent to each other in the circumferential direction. Each of the inner surfaces of the teeth 25 is with an inner recess 27 (second recess) which is formed so as to extend in the axial direction. Each of the inner recesses 27 is an axially extending groove with a curved (concave) surface. Each of the inner surfaces of the teeth 25 still has a pair of tooth tips 29 on, which at both in the direction of rotation facing sides of the corresponding inner recess 27 are formed. Preferably, the tooth tips 29 along in the axial direction and have a convex curved surface. The inner recess 27 and the tips of the teeth 29 every tooth 25 Gently transition (no corners or abrupt changes in direction) into the direction of rotation. In other words, the concavities of the inner recesses 27 gently go into the convexity of the tooth tips 29 by arcuate transition surfaces into each other, which are free of any corners, abrupt changes in direction and / or flat, flat surfaces.

Die Zahnflanken 31 sind an beiden in Rotationsrichtung liegenden Endseiten jedes Zahnes 25 gebildet. Die Zahnecken 33 sind an dem Bereich gebildet, an welchem sich die Zahnspitzen 29 mit den Zahnflanken 31 schneiden. Die Zahnlückengrunde 35 sind zwischen jedem Zahn 25 in Rotationsrichtung gebildet.The tooth flanks 31 are on both rotationally-lying end sides of each tooth 25 educated. The tooth corners 33 are formed at the area where the tooth tips 29 with the tooth flanks 31 to cut. The tooth gap reason 35 are between each tooth 25 formed in the direction of rotation.

Die äußeren Aussparungen 37, welche den inneren Aussparungen 27 entsprechend angeordnet sind, sind an der Außenfläche des zylindrischen Teils 23 gebildet. Jede der äußeren Aussparungen 37 ist eine in Axialrichtung verlaufende Nut mit einer gebogenen (konkaven) Fläche. Die äußeren Aussparungen 37 sind derart gebildet, dass sie sanft (ohne Ecken oder abrupte Richtungsänderungen) in die Außenfläche des zylindrischen Teils 23 übergehen. Mit anderen Worten gehen die Konkavitäten der äußeren Aussparungen 37 sanft bzw. allmählich in die Konvexität des zylindrischen Teils 23 durch bogenförmige Übergangsflächen über, welche frei von jeglichen Ecken, abrupten Richtungsänderungen und/oder flachen, ebenen Flächen sind.The outer recesses 37 which the inner recesses 27 are arranged accordingly, are on the outer surface of the cylindrical part 23 educated. Each of the outer recesses 37 is an axially extending groove with a curved (concave) surface. The outer recesses 37 are formed so that they smoothly (without corners or abrupt changes in direction) in the outer surface of the cylindrical part 23 pass. In other words, the concavities of the outer recesses go 37 gently or gradually into the convexity of the cylindrical part 23 by arcuate transition surfaces over which are free of any corners, abrupt changes in direction and / or flat, flat surfaces.

Nachfolgend werden die Auslegungsbedingungen des zylindrischen Teils 23 und der Zähne 25 dieses Ausführungsbeispiels basierend auf 3 beschrieben. Die kürzeste Länge x zwischen der Zahnecke 33 und der äußeren Aussparung 37 ist länger als der kürzeste Abstand y zwischen der inneren Aussparung 27 und der äußeren Aussparung 37.The following are the design conditions of the cylindrical part 23 and the teeth 25 This embodiment is based on 3 described. The shortest length x between the teeth 33 and the outer recess 37 is longer than the shortest distance y between the inner recess 27 and the outer recess 37 ,

Der Referenzquerschnittsbereich S ist als ein Flächenbereich eines Bereichs definiert, welcher durch einen Außenbogen P1, welcher die Zahnlückengrunde 35 in Umfangsrichtung verbindet, einen Innenbogen P2, welcher die Zahnspitzen 29 in Umfangsrichtung verbindet, und ein Paar von verlängerten Seitenlinien q, welche die Zahnflanken 31 umfassen, abgegrenzt. Der Querschnittsbereich S1 ist als ein Flächenbereich eines Bereichs definiert, welcher durch die äußere Aussparung 37 und den Außenbogen P1 abgegrenzt ist. Das Verhältnis des Querschnittsbereichs S1 zum Referenzquerschnittsbereich S ist vorzugsweise größer als oder gleich 0, 05 und vorzugsweise kleiner als oder gleich 0,40 für jeden Zahn 25.The reference cross-sectional area S is defined as a surface area of an area which is defined by an outer arc P1, which is the tooth gap bottom 35 connects in the circumferential direction, an inner arc P2, which the tooth tips 29 connects in the circumferential direction, and a pair of extended side lines q, which the tooth flanks 31 include, delineated. The cross-sectional area S1 is defined as a surface area of an area passing through the outer recess 37 and the outer arc P1 is delimited. The ratio of the cross-sectional area S1 to the reference cross-sectional area S is preferably greater than or equal to 0.05, and preferably less than or equal to 0.40 for each tooth 25 ,

Der Querschnittsbereich S2 ist als der Flächenbereich des Bereichs definiert, welcher durch die innere Aussparung 27 und den Innenbogen P2 abgegrenzt ist. Hierbei ist das Verhältnis des Querschnittsbereichs S2 zum Referenzquerschnittsbereich S ist vorzugsweise größer als oder gleich 0,05 und vorzugsweise kleiner als oder gleich 0,30 für jeden Zahn 25.The cross-sectional area S2 is defined as the area of the area passing through the inner recess 27 and the inner arc P2 is delimited. Here, the ratio of the cross-sectional area S2 to the reference cross-sectional area S is preferably greater than or equal to 0.05 and preferably less than or equal to 0.30 for each tooth 25 ,

Nachfolgend wird der Betrieb der Kupplungstrommel 15 im Detail beschrieben. Wenn ein Hydraulikdruck von einem Hydraulikdruck-Steuerungsmechanismus auf die Betriebsfluidkammer 30 über den Fluiddurchgang 32 zugeführt wird, drückt das Betriebsfluid den Kolben 28 in Richtung der Ausgangsseite (in 1 linke Seite) innerhalb der Betriebsfluidkammer 30. Der Kolben 28 bewegt sich in Richtung der Ausgangsseite gegen die Kraft der Rückstellfeder 47 und drückt die Kupplungsplatten 17 und die Kupplungsscheiben 18 gegeneinander. Dadurch können die Kupplungsplatten 17 und die Kupplungsscheiben 18 als eine gemeinsame Einheit rotieren und Drehmoment wird vom Motor auf das Getriebe über die folgenden Komponenten in ihrer aufgeführten Reihenfolge übertragen: Eingangswelle 1, Kupplungstrommel 15, Kupplungsplatten 17, Kupplungsscheiben 18, Ausgangselement 16 und Ausgangswelle 2.The following is the operation of the clutch drum 15 described in detail. When a hydraulic pressure from a hydraulic pressure control mechanism on the operating fluid chamber 30 over the fluid passage 32 is supplied, the operating fluid pushes the piston 28 towards the exit side (in 1 left side) within the operating fluid chamber 30 , The piston 28 moves in the direction of the output side against the force of the return spring 47 and pushes the clutch plates 17 and the clutch discs 18 up to today. This allows the clutch plates 17 and the clutch discs 18 rotate as a common unit and torque is transmitted from the engine to the transmission via the following components in their order listed: input shaft 1 , Clutch drum 15 , Coupling plates 17 , Clutch discs 18 , Output element 16 and output shaft 2 ,

Da die Kupplungstrommel 15 mit äußeren Aussparungen 37 und inneren Aussparungen 27 versehen ist, weist jeder Zahn 25 einen Bereich auf, welcher dünner ist als bei Zähnen in einer herkömmlichen Kupplungstrommel, welche nicht mit derartigen Aussparungen versehen ist. Daher ist die Kupplungstrommel 15 leichter als die herkömmlichen Kupplungstrommeln. Da desweite ren die äußere Aussparung 37 derart gebildet ist, dass sie sanft in die Außenfläche in Rotationsrichtung übergeht, ist der Bewegungswiderstand zwischen der Außenfläche des zylindrischen Teils 23 und dem Betriebsfluid verringert und mechanische Verluste können verringert werden. Da die Aussparungen 27 und 37 sowohl an der Innenseite als auch der Außenseite gebildet sind, kann zusätzlich die gewünschte Gewichtsverringerung erreicht werden, während die Größe jeder individuellen Aussparung kleiner ist als die der herkömmlichen in den 4 und 5 gezeigten Aussparungen. Weiterhin kann der Bewegungswiderstand bezüglich des Betriebsfluids an der Außenseite des zylindrischen Teils 23 verringert werden und eine ausreichende mechanische Festigkeit kann für die Kupplungstrommel 15 an der Innenfläche des zylindrischen Teils 23 erhalten werden.Because the clutch drum 15 with outer recesses 37 and inner recesses 27 is provided, rejects each tooth 25 an area which is thinner than teeth in a conventional clutch drum not provided with such recesses. Therefore, the clutch drum 15 lighter than the conventional clutch drums. Since desweite ren the outer recess 37 is formed so that it smoothly merges into the outer surface in the direction of rotation, the resistance to movement between the outer surface of the cylindrical part 23 and the operating fluid and mechanical losses can be reduced. Because the recesses 27 and 37 In addition, the desired weight reduction can be achieved while the size of each individual recess is smaller than that of the conventional ones in FIGS 4 and 5 shown recesses. Furthermore, the resistance to movement with respect to the operating fluid on the outside of the cylindrical part 23 can be reduced and sufficient mechanical strength can for the clutch drum 15 on the inner surface of the cylindrical part 23 to be obtained.

Nachfolgend werden weitere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Auslegungsbedingungen für den zylindrischen Teil 23 und die Zähne 25 sind nicht auf die im vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel verwendeten Bedingungen beschränkt. Es können auch andere Bedingungen verwendet werden. Beispielsweise ist es auch akzeptabel, Durchgangsöffnungen in den Zähnen 25 oder den Zahnlückengrunden 35 vorzusehen, welche eine Verbindung zwischen der Innenseite und der Außenseite des zylindrischen Teils 23 herstellen. Mit dieser Anordnung kann das Betriebsfluid von der Innenseite zur Außenseite des zylindrischen Teils 23 oder in umgekehrter Richtung zugeführt werden.Hereinafter, further embodiments of the present invention will be described. The design conditions for the cylindrical part 23 and the teeth 25 are not limited to the conditions used in the previously described embodiment. Other conditions may be used. For example It is also acceptable to have openings in the teeth 25 or the gaps in the teeth 35 provide, which a connection between the inside and the outside of the cylindrical part 23 produce. With this arrangement, the operating fluid from the inside to the outside of the cylindrical part 23 or fed in the reverse direction.

Da die vorliegende Erfindung Aussparungen an der Außenseite und der Innenseite des zylindrischen Teils 23 aufweist, kann die gewünschte Gewichtsverringerung selbst dann erreicht werden, wenn beide Aussparungen relativ klein sind. Zusätzlich können die mechanischen Verluste der Kupplungstrommel 15 beherrscht bzw. unter Kontrolle gehalten werden und die mechani sche Festigkeit der Kupplungstrommel kann sichergestellt werden.Since the present invention recesses on the outside and the inside of the cylindrical part 23 has the desired weight reduction can be achieved even if both recesses are relatively small. In addition, the mechanical losses of the clutch drum 15 be controlled or kept under control and the mechanical cal strength of the clutch drum can be ensured.

Somit betrifft die vorliegende Erfindung eine Kupplungstrommel 15, welche derart ausgelegt ist, dass das Gewicht der Kupplungstrommel verringert wird, während die mechanischen Verluste der Kupplungstrommel unter Kontrolle gehalten werden können. Die Kupplungstrommel 15 nimmt mehrere Kupplungsplatten auf und weist einen zylindrischen Teil 23 und eine Vielzahl von Zähnen 25 auf, welche in Umfangsrichtung um die Innenseite des zylindrischen Teils 23 angeordnet sind und in axialer Richtung verlaufen. Die Zähne 25 weisen Zahnspitzen 29 und Zahnflanken 31 an beiden in Rotationsrichtung gerichteten Seiten auf. Zahnlückengrunde 35 sind an der Innenfläche des zylindrischen Teils 23 zwischen den Zähnen 25 in Axialrichtung gebildet. Äußere Aussparungen 37 sind an den Bereichen der Außenfläche des zylindrischen Teils 23 gebildet, welche den Zähnen 25 und inneren Aussparungen 27 entsprechen, welche an den Innenflächen der Zähne 25 gebildet sind.Thus, the present invention relates to a clutch drum 15 , which is designed so that the weight of the clutch drum is reduced, while the mechanical losses of the clutch drum can be kept under control. The clutch drum 15 takes several coupling plates and has a cylindrical part 23 and a variety of teeth 25 on, which in the circumferential direction around the inside of the cylindrical part 23 are arranged and extend in the axial direction. The teeth 25 have tooth tips 29 and tooth flanks 31 on both sides directed in the direction of rotation. Gap reason 35 are on the inner surface of the cylindrical part 23 between the teeth 25 formed in the axial direction. External recesses 37 are at the areas of the outer surface of the cylindrical part 23 formed, which the teeth 25 and inner recesses 27 which correspond to the inner surfaces of the teeth 25 are formed.

Claims

Clutch drum accommodating a plurality of clutch plates, comprising: - an input part ( 24 . 20 . 22 ), which is designed to receive an input torque; A cylindrical part ( 23 ), which is fixedly connected to the input part, wherein the cylindrical part ( 23 ) an inner surface and an outer surface having a plurality of first recesses ( 37 ) and a plurality of second recesses ( 27 ), wherein the cylindrical part tooth space reason ( 35 ), which are formed on its inner surface; and - a variety of teeth ( 25 ), which in the circumferential direction around the inner surface of the cylindrical part ( 23 ) by the plurality of tooth gaps ( 35 ), each of the plurality of teeth ( 25 ) an inner end surface with a second recess ( 27 ) and a pair of tooth flanks ( 31 ) disposed on both rotationally-facing sides of the inner end surfaces; - wherein the first recesses ( 37 ) at areas of the outer surface of the cylindrical part ( 23 ) are formed, which of the plurality of teeth ( 25 ), characterized in that the second recesses ( 27 ) as gentle, continuous concave arcs along the inner end surfaces of the plurality of teeth ( 25 ) are formed and the first recesses ( 37 ) as gentle, continuous concave arcs with the outer surface of the cylindrical part ( 23 ) are formed.

Clutch drum according to claim 1, characterized in that the shortest distance (x) between the first recess ( 37 ) and a peripheral edge ( 33 ) of the inner surface of the plurality of teeth ( 25 ) longer than the shortest distance (y) between the first recess ( 37 ) and the second recess ( 27 ).

Clutch drum according to one of claims 1 or 2, characterized in that - a reference cross-sectional area (S) is defined as a surface area of a cross-section which is defined by an outer arc (P1), an inner arc (P2) and a pair of side lines ( 8th , q), which intersect the outer arch (P1) and the inner arch (P2) is limited, wherein the outer arch (P1) an adjacent pair of Zahnlückengrunden ( 25 ) in the circumferential direction, wherein the inner arc (P2) the innermost edge of the plurality of teeth ( 25 ) in the circumferential direction, and wherein the side lines ( 8th , q) by extension of the tooth flanks ( 31 ) of each tooth ( 25 ), a cross-sectional area (S1) is defined as a surface area of a cross section which passes through the first recess (S1) 37 ) and the outer arc (P1) is limited, and - a ratio of the cross-sectional area (S1) to the reference cross-sectional area (S) is greater than or equal to 0.05 and less than or equal to 0.40 for each tooth.

A clutch drum according to claim 3, characterized in that a cross-sectional area (S2) is defined as a surface area of a cross-section which passes through the second recess (S2). 27 ) and the inner arc (P2) is limited and a ratio of the cross-sectional area (S2) to the reference cross-sectional area (S) is greater than or equal to 0.05 and less than or equal to 0.30 for each tooth.